《間斷調(diào)頻連續(xù)波雷達回波信號建模仿真分析2900字》

間斷調(diào)頻連續(xù)波雷達回波信號建模仿真分析綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u16386間斷調(diào)頻連續(xù)波雷達回波信號建模仿真分析綜述 1265271.1回波信號建模部分 1156141.2回波信號仿真部分 349771.2.1調(diào)頻連續(xù)波雷達的回波信號仿真 368701.2.2間斷調(diào)頻連續(xù)波雷達的回波信號仿真 51.1回波信號建模部分對于調(diào)頻連續(xù)波雷達接收到的回波信號來說，與相對應的發(fā)射信號進行比較，毫無疑問是發(fā)生了變化的，這里不考慮信號傳播過程中的衰減以及噪聲的干擾。產(chǎn)生變化的原因主要有兩個方面：第一個方面是目標到雷達之間的距離，這個方面的影響會轉(zhuǎn)移到電磁波往返時間（時延）上去，進而使接收到的信號發(fā)生改變；第二個方面是運動目標相對于雷達的徑向速度，這個方面的影響會轉(zhuǎn)移到多普勒頻率上去，進而使接收到的信號發(fā)生改變。因此，對于該類型雷達回波信號的獲得方法，可以通過以下步驟來實現(xiàn)：首先，需要完成對載波yty其中，B為接收信號幅度；tr為時延，定義式為tr=2Rc其次，則是對調(diào)制頻率的確定。當然，此處的調(diào)頻斜率也定為k。不過，由于時延和多普勒頻率的影響，這里調(diào)制頻率的表達式也會發(fā)生變化。當分別取正向調(diào)頻部分與負向調(diào)頻部分時，所得到的對應的調(diào)制頻率表達式如下所示（取調(diào)頻斜率k為一個正值，同時假設(shè)目標相對于雷達的徑向速度也為一個正值）：ff其中，fd為多普勒頻率，定義式為fd=2v然后，為了將調(diào)制頻率的變化規(guī)律作用到載波上面，需要對得到的調(diào)制頻率表達式進行積分處理。與正向調(diào)頻部分和負向調(diào)頻部分相對應的相位變化表達式如下所示：φφ最后，分別將正向調(diào)頻部分與負向調(diào)頻部分對應的相位變化疊加到載波的相位上去，便可得到相應的回波信號y1t與yyy通過以上方式最終得到的是調(diào)頻連續(xù)波雷達的回波信號。不過，要想得到間斷調(diào)頻連續(xù)波雷達的回波信號，并不是將開關(guān)信號與該回波信號做簡單的相乘處理就可以了。具體的獲得方法如下所示[6]：首先，對于第二章中所獲得的間斷調(diào)頻連續(xù)波雷達的發(fā)射信號Bt，也將其按照上述步驟進行處理，從而可以得到與發(fā)射信號對應的回波信號，不過此回波信號還未受到開關(guān)信號的調(diào)控作用。這里，將該回波信號記為B其次，對于接收信號時所用到的開關(guān)信號來說，其調(diào)控方式與發(fā)射信號時類似，即值為“1”時，處于正常接收狀態(tài)；值為“0”時，處于暫停接收狀態(tài)。然而，該雷達處于正常發(fā)射狀態(tài)時，接收狀態(tài)必然要被停止；處于正常接收狀態(tài)時，發(fā)射狀態(tài)必然要被停止。所以當開關(guān)信號的值在發(fā)射狀態(tài)取為“1”時，其值在接收狀態(tài)必然取為“0”；當開關(guān)信號的值在接收狀態(tài)取為“1”時，其值在發(fā)射狀態(tài)必然取為“0”。因此，在同一時刻，用于信號接收時的開關(guān)信號可以記為g?t，表示對信號發(fā)射時的開關(guān)信號進行取反操作最后，如果設(shè)間斷調(diào)頻連續(xù)波雷達接收到的回波信號為CtC1.2回波信號仿真部分1.2.1調(diào)頻連續(xù)波雷達的回波信號仿真對調(diào)頻連續(xù)波雷達的回波信號進行仿真時，為了與第二章中得到的發(fā)射信號相對應，對于載波頻率、帶寬，以及調(diào)頻周期的取值，與之前的取值保持一致。并且，由于涉及到了回波信號，所以還需要設(shè)定一個待檢測目標。在進行仿真時，所涉及到的部分雷達參數(shù)的取值如表1.1所示。表1.1雷達參數(shù)表（調(diào)頻連續(xù)波雷達回波信號）信號幅度載波頻率帶寬調(diào)頻周期采樣頻率目標距離徑向速度1V10GHz20MHz100ms24MHz20km100m/s圖1.1正向調(diào)頻部分回波信號波形如圖1.1所示，從正向調(diào)頻部分對應的回波信號上來看，圖像中的疏密變化也容易看出來，變化趨勢為：隨著時間的增加，圖像先由密變疏，在由疏變密。這就表明了回波信號的頻率是先減小，再增大的。這種變化趨勢與對應的發(fā)射信號的變化趨勢是截然不同的。當然，這是由目標相對于雷達的距離與徑向速度造成的。圖1.2正向調(diào)頻部分回波信號幅度譜如圖1.2所示，從正向調(diào)頻時回波信號的幅度譜上來看，可以看出，回波信號的頻率也是位于0MHz到10MHz這個頻率帶之間的。但是，如果將圖2.5與圖1.1中的幅度譜部分進行仔細對比之后，可以發(fā)現(xiàn)，圖1.1中幅度譜的圖像在圖2.5的基礎(chǔ)上向頻率小于零的部分平移了一小段。因此，如果記回波信號頻率的取值區(qū)間為a,bMHz，那么a的取值范圍為a<0，b的取值范圍為b綜上所述，正向調(diào)頻部分的回波信號波形以及其幅度譜中所發(fā)生的變化是與預期的結(jié)果相一致的。圖1.3負向調(diào)頻部分回波信號波形對于負向調(diào)頻部分中所發(fā)生的種種變化來說，與正向調(diào)頻部分一樣，也是由目標相對于雷達的距離與徑向速度造成的。如圖1.3所示，回波信號中疏密變化的趨勢表明，回波信號的頻率是先減小，后增大的。圖1.4負向調(diào)頻部分回波信號幅度譜將圖2.7與圖1.4中的幅度譜部分進行對比后，可以看出，圖1.2中的圖像在圖2.7的基礎(chǔ)上向頻率大于零的部分移動了一小段。這使得同一時間段內(nèi)對應的頻率帶會覆蓋頻率大于零的部分。1.2.2間斷調(diào)頻連續(xù)波雷達的回波信號仿真在對間斷調(diào)頻連續(xù)波雷達的回波信號進行仿真時，相關(guān)雷達參數(shù)的取值保持不變，同時，對m序列的控制也保持不變。圖1.5正向調(diào)頻部分回波信號及其幅度譜如圖1.5所示，首先，結(jié)合開關(guān)信號與回波信號來看，在開關(guān)信號的值取“0”的時間區(qū)域內(nèi)，對應的回波信號依然是不存在的，其值全部為“0”。但是在開關(guān)信號的值取“1”的時間區(qū)域內(nèi)，對應的回波信號并不是都存在的，其中一部分的取值為“0”。這是由于該回波信號是調(diào)頻連續(xù)波雷達的發(fā)射信號經(jīng)過兩次開關(guān)信號的調(diào)控作用，并加上時延與多普勒頻率的影響后得到的，符合預期的結(jié)果。其次，從正向調(diào)頻時回波信號的幅度譜上來看，與圖2.6相比，雖然圖1.3中回波信號的頻率也是間斷地分布于某個頻率帶內(nèi)的，但是其所占的頻率帶變得更加狹窄了。這也表明圖1.3中的回波信號缺失了更多的頻率成分了。同時，這里回波信號的頻率應當是分布于圖1.2中所示的頻率帶內(nèi)，而不是0MHz到10MHz這個頻率帶內(nèi)。圖1.6負向調(diào)頻部分回波信號及其幅度譜如圖1